雅克41垂直起飞战斗机 (雅克41毫米垂直起降战斗机)

1974年6月26日苏联部长会议发布命令,启动新型超音速垂直起降战斗机项目的预研工作。该机就是雅克-41,被用于取代作战半径不超过90公里的雅克-38亚音速垂直起降战斗机。

雅克41毫米垂直起降战斗机,现代战舰雅克41

经过漫长的构型研究后,雅克设计局最终决定延续雅克-38的经验,为雅克-41采用一台升力/巡航发动机+两台升力发动机的设计。雅克-41在座舱之后布置了两台4.1吨推力的科列索夫RD-41涡喷升力发动机,这是一种具有锥形矢量喷管的单转子发动机,喷管可前后偏转12°30'。

雅克-41的主发动机是R79V-300涡扇发动机,水平推力模式下最大加力推力15.5吨,垂直起降模式下最大推力14吨。由于加力燃烧室的存在,R79V-300只能配备一个矢量尾喷管,而不是像雅克-38那样两个旋转矢量喷管。并且该喷管还必须靠近飞机重心,这导致雅克-41在发动机舱两侧布置了两个向后延伸的四方尾撑,用于安装垂尾和全动平尾。

雅克41毫米垂直起降战斗机,现代战舰雅克41

一开始“联盟”航空发动机科学技术联合体打算为R79V-300发动机研制一种二维矢量喷管,但事实证明该喷管的研制难度过大,不得不放弃。

新的轴对称矢量喷管将加力燃烧室分成三段,互相之间通过轴承接头连接,接头与发动机轴线呈一定角度。通过安装在轴承接头上的液压马达和与万向节连接的减速齿轮箱,使内段、中段和后段管道同时反向旋转,使加力燃烧室能达到95°的最大偏转角度。喷管位置由飞行员手动选择或由飞控自动选择,短距滑跑起飞中尾喷管向下偏转62°。

雅克41毫米垂直起降战斗机,现代战舰雅克41

这是世界范围内出现的第一种可同时用于水平和垂直推力模式的加力燃烧室,也是第一种实用化的三轴承旋转喷管。当然研制这种喷管的难度也不低,如何保证加力燃烧室接头之间巨大滚柱轴承密封性,对防止热废气渗漏至关重要。

雅克41毫米垂直起降战斗机,现代战舰雅克41

​虽然随着苏联的解体,雅克-41项目在1991年无疾而终,但这种获得专利的尾喷管被证明十分超前,多年以后罗尔斯·罗伊斯公司在为洛克希德·马丁公司F-35B战斗机研制的升力/巡航发动机尾喷管上也采用了相同的设计,据说利用了当年洛克希德与雅克合作时获得的尾喷管资料。

作者:阿姆斯壮